고무로 된 용기(벨로스) 안에 압축공기를 넣어 공기의 탄성을 이용한 스프링. 이 스프링은 외력의 변화에 의해 스프링상수(常數)도 변화하는 가변(可變) 스프링의 특성을 지니며, 또 용기 내의 공기량이나 공기실의 부피를 조정하는 조정장치를 장착하면 스프링의 길이를 외력에 관계없이 일정하게 유지할 수가 있다.

이때문에 버스나 트럭 등과 같이 빈 차일 때와 가득 실었을 때의 하중이 심하게 변동할 때의 스프링으로 많이 사용되며, 철도차량에서도 사용하고 있다. 또 고주파진동(高周波振動)의 절연성(絶緣性)이 좋기 때문에 삐걱거리는 소리가 전달되지 않으며 소음도 적다.

승차감을 중요시하는 자동차 등에 이 스프링을 사용하면, 강제(鋼製) 스프링으로는 얻을 수 없는 매분 70 c 정도의 진동을 쉽게 얻을 수 있어, 승차감의 개선에 도움을 준다. 압축공기를 사용하므로 공기의 누설이 있으면 사용할 수 없으나, 기밀(氣密)을 유지하는 기술이 발전되어, 고장 없이 사용할 수 있게 되었다. 일반적으로 철도·대형자동차 등에는 벨로스형이, 승용차 등에는 다이어프램형이 사용된다.

［그림 2］는 차량용 공기스프링의 작동원리를 나타낸 것으로, 먼저 정차 중에 승객이 증가하면 링크 1이 위로 올라가서 링크 2를 오른쪽으로 기울게 하여, 코일스프링을 통해서 피스톤 P1을 내리누른다. 기름은 니들을 통해 들어와 피스톤 P2를 밀어올려 급기밸브를 밀어올린다.

공기탱크로부터 나온 압축공기는 급기밸브·체크밸브를 지나 보조공기실과 벨로스로 공급되어 공기스프링의 높이가 높아진다. 승객이 감소하면 링크와 피스톤은 반대로 작동하고 벨로스의 공기는 배기밸브를 통해서 대기 속으로 배출되어 스프링의 높이가 낮아진다.